[发明专利]二氢吡咯类及吡咯类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于二氢吡咯类及吡咯类化合物的合成技术领域，具体涉及一种以α、β-不饱和酯为原料，在有机小分子叔胺催化剂作用下，构建二氢吡咯类及吡咯类化合物的方法。

背景技术

二氢吡咯及其衍生物是许多天然产物和活性分子的核心骨架结构，同时也是许多有机合成反应中的反应中间体。因此，其合成方法受到了化学家们的广泛关注，常见的合成方法大概可以分为环加成法、分子内环化法和其它合成方法三大类。

最早提出[3+2]环加成法来合成二氢吡咯环的是Lu课题组于1997年提出的。该反应以2,3-丁二烯酸甲酯为C₃合成子，亚胺为C₂合成子，在亲核试剂PPh₃的催化作用下合成相应的3-二氢吡咯衍生物，反应条件温和，有较好的收率和区域选择性，但是该反应以苯为溶剂，且脂肪族亚胺不发生反应。

2009年，Robina课题组首次报道了以α-苯磺酰基丙二烯作为C₃合成子，与亚胺发生[3+2]环加成反应，生成了2-苯基-3-苯磺酰基-3-二氢吡咯。由于产物的苯磺酰基发生了迁移，该课题组因此推测反应的催化剂实质是苯磺酰基阴离子。并通过实验验证NaNO₂的加入促进了苯磺酰基阴离子的生成，从而得到了产物。该反应提出并验证了新的反应过程，但是反应底物的使用范围并不广泛，且反应的收率较低。

2011年，zhang小组采用路易斯酸三氟甲磺酸钪杂催化氮环丙烷与炔烃的[3+2] 环加成反应，该催化剂可高效的断裂氮杂环丙烷的C-C键，从而形成了活性很高的 C₃合成子，在温和的反应条件之下，作为C₂合成子的炔烃化合物，无论含有拉电子取代基还是含有供电子取代基均可以高效的得到多取代的3-二氢吡咯衍生物。

分子内环化也是另一大类重要的合成二氢吡咯类化合物的方法。而由过渡金属参与的催化环化的方法便是其中的一个分支。2013年，Cossy和Meyer小组提出利用Claisen重排反应将Boc-保护的甘氨酸酯衍生物高效的转换为α-氨基丙二烯酸类化合物。此类化合物恰好是一类合成二氢吡咯类化合物的前体，于是该课题组参照 Dieter小组在2001年的工作，利用AgNO₃作为催化剂，以丙酮为反应介质，将这类化合物转换为相应的3-二氢吡咯衍生物。

吡咯化合物的形成可以通过其它的环状化合物转化而成。比较常见的是通过五元环或六元环转化，工业上的吡咯已经由呋喃与氨通过气相反应而制备，并且有大量文献及专利对其反应条件进行了描述。同样1位取代的吡咯衍生物也可以由呋喃、糠醛以及乙酰呋喃与伯胺反应得到。人们又进一步发现：在酸性条件下糠醛开环后与芳胺反应生成斯吞郝盐类，这类物质再闭环反应得到吡咯化合物或3-羟基吡啶鎓盐。除了以上制备吡咯类化合物的方法之外，不对称的酮酯类化合物以及氨或胺反应生成吡咯化合物，这类反应称为Feist合成。由于2,3-二芳基类吡咯用Feist合成方法能得到接近50％的产率，因而在有芳基取代的吡咯合成上应用较广泛，但是总体收率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有二氢吡咯类化合物合成方法存在的缺点，提供一种操作简单、环境友好、原子经济性地合成二氢吡咯类及吡咯类化合物的方法。

解决上述技术问题所采用的方案是：依次将式I所示的α，β-不饱和酯和对甲苯磺酰胺、路易斯酸、催化剂、式II所示的醛、有机溶剂混合，室温搅拌8～24小时，然后加入N-溴代丁二酰亚胺(NBS)，继续搅拌2～3小时，再加入四丁基碘化铵(TBAI)和碱的水溶液，回流反应2～3小时，分离纯化产物，得到式III所示的二氢吡咯类化合物。

以甲苯为溶剂，将上述方法制备的二氢吡咯类化合物与二氯二氰基苯醌(DDQ) 按摩尔比为1:1～1:3，加热回流反应2～5小时，分离纯化产物，得到式IV所示的吡咯类化合物。

上述式I～IV中，R、R₁各自独立的代表苯基、取代苯基或杂环芳基，R₂代表 C₁～C₄烷基，其中所述的取代苯基是C₁～C₄烷基取代苯基、C₁～C₄烷氧基取代苯基、卤代苯基中的任意一种，所述的杂环芳基为噻吩基等。